拓展微课4 氧化还原滴定(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册学生用书（人教版）

拓展微课4　氧化还原滴定 【必备知识】 滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,还可迁移应用于氧化还原反应的定量测定。 (1)原理:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质,或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。 (2)试剂:常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7、I2等;常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。 (3)指示剂。氧化还原滴定的指示剂有三类: ①氧化还原指示剂; ②专用指示剂,如在碘量法滴定中,淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝; ③自身指示剂,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点时溶液呈浅红色。 (4)实例 ①KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液 原理:2Mn+6H++5H2C2O410CO2↑+2M+8H2O。 指示剂:KMnO4溶液本身呈紫红色,不用另外选择指示剂,当加入最后半滴KMnO4溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。 ②Na2S2O3溶液滴定碘液 原理:2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI。 指示剂:用淀粉作指示剂,当加入最后半滴Na2S2O3溶液时,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。 【典例分析】 例 [2025·福建卷节选] 导电材料二硫代铁酸钾(KFeS2)晶体呈紫色,不溶于水,可被盐酸酸解。KFeS2的纯度测定(平行测定3次,以1次为例): (1)准确称取KFeS2粗产品m g于锥形瓶中,加入浓盐酸加热至紫色固体完全溶解,有臭鸡蛋味的有毒气体放出,溶液中铁以[FeCl4]-形式存在。酸解反应的离子方程式为 　　　　　　　 　　　。  (2)将上述酸解液中的Fe(Ⅲ)全部还原成Fe(Ⅱ),加入硫酸-磷酸混酸和指示剂,立即用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定至终点(呈紫色),消耗体积为V mL。滴定过程发生反应: 6Fe2++Cr2+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O Fe3++2H3PO4[Fe(HPO4)2]-(无色)+4H+ 1 加入磷酸的目的是 　　　　　　　 　　　　　。  ②测得KFeS2纯度为　　　　　　　　×100%(用m、c、V列出计算式)。  (3)上述实验过程中,下列操作正确的是　 。 (填标号) a.将粗产品置于托盘天平右盘称量 b.在通风橱中酸解KFeS2粗产品 c.配制标准溶液时,定容后反复上下颠倒容量瓶混匀 d.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入标准溶液并调零 变式 [2025·天津卷] 硫酸铜铵可用作杀虫剂等,其晶体组成可表示为(NH4)xCuy(SO4)z·nH2O。某学习小组为探究其组成进行了如下实验。 Ⅰ.溶液的配制 将硫酸铜铵晶体研细,准确称量20.000 g,在烧杯中加入适量水溶解,用容量瓶配制成500 mL溶液。 Ⅱ.组成的测定 ①S定量分析:取25.00 mL硫酸铜铵溶液放入烧杯中,加入过量的经盐酸酸化的BaCl2溶液,使S完全沉淀,经过滤、洗涤、干燥至恒重,得到BaSO4固体并记录质量。重复四次实验,结果分别为1.066 g、1.164 g、1.165 g和1.166 g。 ②Cu2+定量分析:取25.00 mL硫酸铜铵溶液放入锥形瓶中,调节溶液的pH至3~4,加入过量的KI溶液,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至浅黄色,加入指示剂,充分摇动后继续滴定至终点。重复四次实验,消耗Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL。 已知:2Cu2++4I-2CuI↓+I2,I2+2S22I-+S4 (1)研细晶体的仪器名称为　　　　。  (2)配制500 mL溶液定容时,操作的正确顺序为　　　　(填序号)。  a.将蒸馏水注入容量瓶 b.改用胶头滴管滴加蒸馏水 c.观察到液面离刻度线1~2 cm d.至凹液面与刻度线相切 (3)分析S时,洗涤沉淀能否用稀硫酸作为洗涤试剂?　　　　(填“能”或“不能”)。实验得到BaSO4的平均质量为　　　　　。  (4)分析Cu2+时:①选用的指示剂为　　　　;②临近滴定终点时,需改为半滴滴加,其具体操作为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;③达到滴定终点的标志为　　　　　　 。  (5)硫酸铜铵晶体中元素Cu的质量分数为　 。  (6)判断下列操作的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 ①若在配制硫酸铜铵溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则所配溶液浓度　　　　　;  ②若在滴定终点读数时,俯视液面,则Cu2+含量的测定结果　　　　　。  (7)根据上述实验和结果,能否推断出硫酸铜铵晶体的化学式?说明理由。　　　　(填“能”或“不能”),理由是　 　　　　　　 。  学科网（北京）股份有限公司 $ 拓展微课4　氧化还原滴定 例　(1)KFeS2+4H++4Cl-K++[FeCl4]-+2H2S↑ (2)①掩蔽生成的Fe3+颜色,防止其影响终点判断 ②×10-3 (3)bc [解析] (1)二硫代铁酸钾不溶于水,可被盐酸酸解,过程中有臭鸡蛋味的有毒气体放出,则该气体为H2S,溶液中铁以[FeCl4]-形式存在,结合质量守恒,离子反应为KFeS2+4H++4Cl-K++[FeCl4]-+2H2S↑。 (2)①根据题干信息,滴定终点呈紫色,而溶液中Fe3+呈黄色,由Fe3++2H3PO4[Fe(HPO4)2]-(无色)+4H+可知,加入磷酸的目的是掩蔽生成的Fe3+颜色,防止其影响终点判断。②由反应可知关系式:6Fe2+~Cr2,结合铁元素守恒,KFeS2纯度为×100%=×10-3×100%。 (3)为确保本实验精度,称量待测样品固体时应选用电子分析天平,即使是使用托盘天平,被称量药品也应置于托盘天平左盘,a错误;酸解KFeS2粗产品过程中使用有挥发性的浓盐酸且产生有毒气体H2S,则应在通风橱中酸解KFeS2粗产品,b正确;配制标准溶液时,定容后反复上下颠倒容量瓶将溶液混合均匀,c正确;滴定管用蒸馏水洗涤后,应先用标准溶液润洗,然后装入标准溶液,赶气泡后调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,d错误。 变式　(1)研钵 (2)acbd (3)不能　1.165 g (4)淀粉溶液　将悬挂在滴定管尖嘴处的液体,轻轻靠一下锥形瓶内壁,随即用少量蒸馏水淋下　溶液恰好由蓝色变为无色,且半分钟内不变色 (5)16% (6)①偏低　②偏低 (7)能　由电荷守恒可以确定N的物质的量,由质量守恒可以确定H2O的物质的量,进而推算出最简整数比,得出化学式 [解析] (1)实验室研细晶体的仪器为研钵。 (2)配制500 mL溶液定容的操作为将蒸馏水注入容量瓶,观察到液面离刻度线1~2 cm,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至凹液面与刻度线相切,操作的正确顺序为acbd。 (3)分析硫酸根离子时,不能用稀硫酸洗涤,否则硫酸根离子会与附在沉淀表面的钡离子反应转化为硫酸钡沉淀,导致所测硫酸钡的质量偏大;由题给数据可知,第一次实验测得数据与其他实验数据差异较大,应舍去,则硫酸钡的平均质量为=1.165 g。 (4)由题意可知,分析铜离子时,应选用淀粉溶液作指示剂,当溶液中的碘与硫代硫酸钠溶液完全反应时,溶液会由蓝色变为无色,临近滴定终点时,需改为半滴滴加,具体操作为将悬挂在滴定管尖嘴处的液体,轻轻靠一下锥形瓶内壁,随即用少量蒸馏水淋下,达到滴定终点的标志为溶液恰好由蓝色变为无色,且半分钟内不变色。 (5)由方程式可得如下转化关系:2Cu2+~I2~2S2,滴定消耗25.00 mL 0.100 0 mol·L-1硫代硫酸钠溶液,则硫酸铜铵晶体中元素铜的质量分数为×100%=16%。 (6)①若在配制硫酸铜铵溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出会使溶质的物质的量偏小,导致所配溶液浓度偏低。 ②若在滴定终点读数时,俯视液面会使硫代硫酸钠溶液的体积偏小,导致铜离子含量的测定结果偏低。 (7)由题意可知,实验测得硫酸根离子和铜离子的物质的量,则由电荷守恒可以确定硫酸铜铵晶体中铵根离子的物质的量,由质量守恒可以确定结晶水的物质的量,由物质的量之比等于微粒个数之比可以得出硫酸铜铵晶体的化学式,所以根据上述实验和结果能推断出硫酸铜铵晶体的化学式。 学科网（北京）股份有限公司 $